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只是百家讲坛

    到了1801年1月1号，一个意大利天文学家拿望远镜也在那里搜寻，结果真正发现了一个天体。这个天体根据简单的运算，就知道它是在火星之外木星之内。真是找到了一个小天体，它跟太阳的距离是2.9.要按照提图斯-波得定则，在2.8那个地方应该有个小天体，这个小天体2.9，轨道也接近于圆轨道。然后进一步计算，就要算出来它的大小。算出来大小之后，天文学家就大为失望，就是这个行星，因为它也是围绕着太阳转的，也近似圆轨道，这个行星的直径不到一千公里，比月亮小多了，比地球小多了。那么这个行星能不能算做行星呢？因此，就给这样的一个小天体起一个名字叫做小行星。在随后的44年中，天文学家用望远镜用肉眼又发现了四个。

    到1850年，天文学家开始不用眼睛观天了。开始用照相底片作为辐射接受器，照相底片跟眼睛有很大不同，照相底片可以累计曝光。你眼睛只能看一瞬间。而照相底片可以长时间曝光，曝光几分钟，曝光上几小时。这样长时间地曝光，就可以看见更多的暗天体。正是由于掌握了一个新的技术，对于这个小行星的领域之内，44年发现了四个小天体。可是后来半个世纪就一下子把这个总数增加到了450个，到了1949年虽然经过了两次世界大战，很多天文学家都投笔从戎了，很多天文台也都不能正常工作了。即便这样子，在20世纪的上半叶也把450一下增到了1600.随着到了20世纪末，天文学家又有一种新的辐射接受器，这个辐射接收器你们一定不陌生，就是你们数码相机里的CCD.你们数码相机不用胶片了，是用那个可以反复使用的CCD.天文学家在20世纪的90年代把CCD用到天文，作为辐射接收器，跟计算机联网，连在一起。有了这个工具之后，因为移动天体怎么发现的呢？过去是照张底片，然后呢，把它搁在一边，你再照张底片。如果新的这张底片中有小天体，这小天体呢，因为它在火星之外，木星之内，它在天上有运动。你长时间曝光，你曝光二十分钟，你是跟踪了恒星，你可是没跟踪那个小行星，那个小行星在底片中就变成一个小长块。然后把这个新照的底片跟旧的底片在实验室里对比，一个底片中没有这个小长块，一个底片中出了这么一个小痕迹，发现了这个新的小行星，这就是这么发现的。而有了CCD之后，这些工作都不用人做了，全是计算机给做。计算机给你对比，你人要对比一张底片，可以用三小时才能对完，计算机一秒钟就把这问题给你解决了。这个有了新的仪器之后，就事半功倍了。到了2000年年底，这数字一下就变成24万，可不是天上的小天体多了，而是你工具改进了，这就是工具的改进促进了科学技术的进步。

    我们看这个图，左边这个图是在火星之外木星之内，叫做小行星带。40多万个密密麻麻在这儿，由于它们体积小，最大的一个不超过一千公里，小的只有一米两米，可能还有更小的。这些小石头因为体积太小了，它们几乎没有一个是圆形的，都是一个不规则的像太湖石的样子，这就是小行星普遍的形态。现在出现了一个新名词，小行星都在火星之外，它怎么会近地了呢？火星之外还隔着一大截，火星离我们并不近，如果地球到太阳的距离是1，火星到太阳的距离平均距离是1.5，木星到太阳的距离是5.2，地球到太阳的距离，光线要走8分19秒，那么火星到太阳的距离就是要走将近13分钟，而木星到太阳的距离要走四十一二分钟。所以火星到木星中间有个相当大的一个空间，它们都在那儿，怎么会跑到地球这儿来？怎么来的？

    而确确实实曾经有过来的小行星，像使恐龙灭绝的小行星。如果真是这样的话，跑到地球而且撞上地球，天文学家就把这样的小天体，这样的小行星叫做近地小行星。它们怎么近地的？原来它们是在火星之外，木星之内一个圆轨道。当这样的一个小行星如果它在轨道运行中走到了木星附近，被木星强大引力所扰动，这个在天文学里有个专有名词，叫做摄动。这个结果就改变了这个小天体的轨道。改变了轨道之后，这个小天体有两种命运。一种命运，这个小行星甩出内太阳系，甩出这一环，跑到土星那边去了，给甩出去了。另外一个可能，给甩进来了，无论甩出去还是甩进来，轨道都改变成了一个椭圆。依然以太阳作为轨道的一个焦点，这个椭圆原来是近圆轨道，经过木星引力干扰变成椭圆的轨道，就有可能接近地球。所以小行星在火星之外跑到地球之内一个重要原因就是木星引力场的作用，致使小行星的轨道改变。从它原来的主带中，主小行星带中跑到了太阳系里边来了。它甚至于可以接近水星，可以接近金星，接近地球，接近火星。

    那么今天这些数据怎么来的呢？这又有一个契机，就是1994年你们知道曾经发生了一个事件，这个事件是人类所从来没有经历过的，就是彗木碰撞。有一个彗星正好走到木星附近，而这个彗星又不是一个铁疙瘩，而是个比较松散的、像太湖石这样的一个松散的、一个固态的大石头。由于走到木星附近，被木星的引力扯动了，它就变成了21个碎片。每个碎片大概都是一两公里，这21个碎片就跟原来的整体质量就差多了，如果平均分也是每一块变成原来质量的二十一分之一，质量改变，就改变了轨道。改变了轨道，它回归木星的时候，就绕不过去了，就撞到木星上了。这件事情被天文学家拿眼睛看到了，当然事先算出来了，确确实实看到了一个小天体撞到行星的样子。人们就不禁发问，这是撞到木星了，如果类似情况撞到地球会怎么样呢？这就变成一个引人关注的事情了，因此就在1994年国际天文学会的某一个专业，小行星专业，就专门召开了国际会议。这次国际会议是在意大利一个岛上召开的，中国紫金山天文台跟北京天文台都有代表参加。参加之后，至少就形成了一个要建立近地小行星搜索网的共识。首先天文学家得发现它，发现它以后才能跟踪看它的轨道，研究它的轨道的演变。如果有了紧急情况，那就要想办法来消灾。而小行星要撞击地球，这件事情几乎不可避免。之所以说不可避免，因为我们随时随地都经过小天体的轰击，就是流星，包括流星雨。它很小，就是毫米级的，落到地球上的流星跟流星雨的灰尘每年也给地球增加的分量超过十万吨。以十万吨为计的，来自天体的固态小质点。而大一点的呢？这事情呢也并非极其罕见。拿发生在我们祖国大地的来说，在1976年3月8号那天早晨在吉林上空出现了一个火流星，这个火流星由于轨道倾角的关系，就串进地球大气了，进入底层。然后在高空220公里处爆炸粉碎了，其中最大的一块一千七百七十公斤，这块大石头就散落在吉林郊区。

    另外一件事情，就是有名的通古斯事件。这件事情发生在将近一百年前， 1908年6月17号，曾经有一个六十米大小的，这比吉林陨石要大多了，六十米大小的，一个小天体，在8.5公里高空爆炸。这都是后来算出来的，根据后果算出来的，这个动能相当于一千万吨TNT炸药。那个事件是这样子，当时全球的地震监测仪器都记录到那个地震波了。而且在它的南方，因为它是落到了西伯利亚的无人区，叫做通古斯。所以称为通古斯事件，这就是现在的陨落地点周围的情况，两千平方公里树木全是倒伏的。当它过了90年之后，就是1998年，过了90年，在当地又开了一次国际会议，这次国际会议再一次确认它并没有一个大块的实体落到地面上，而是冲击波冲出来的。而周围散落的尘埃，可以鉴定出来，确切它已经气化了，然后又降落在周围地面。

    现在的问题就在这儿，如果今后真不是狼来了，而是真有一个小天体撞击地球，会怎么样？我愿意告诉大家，就是国际天文学会给天文学家的任务是组织好搜索网，勤于观察，勤于跟踪观察，了解小行星的轨道和轨道的演变。如果这个小天体是个危险的小天体，是一个潜在危险的，希望给公众五十年的预警期。这五十年做什么呢？五十年做好消灾的一切准备，五十年的预警期，做怎么样的消灾准备呢？第一首先是详细地来研究轨道和轨道的演变。因为使得轨道变动的因素太多了，所以不断地观察，不断地确切来预告今后的发展。

    第二，如果碰撞是不可避免的，那么就要采取措施。措施的方案现在已经有了。但是最好不要实施，咱们也没有经验，也没有做过实验。这很难做实验，所以才给五十年的预警期，如果经过天文学家仔细地观察跟认真地分析，它是石质的小天体。这个小天体主要是石头，那么如果是这样的话，可以采取爆破的方法。比如说把它一分为二，一分为三。可以远程去向它发射一个导弹，也可以飞近以后填装爆炸物，只要它一分为二，最少得一分为二，或者一分为三之后，每一块剩下的残片都不再是原来的质量了，今后的轨道就失之毫厘，差之千里。如果原来的轨道是奔着地球而来的，就会擦肩而过。这就是一种防灾的方法，我们人无法胜天，像这样的事情你不能不叫它来，但是防灾可以有方法。如果它是一个铁质的，那可需要谨慎行动，如果对它起爆，弄不好反而要遭灾。如果是铁质的话，现在天文学家提出的方案，就是派上飞行器去跟踪它，比如跟它并行，跟它并行的时候终于有一个时刻，就是人造天体跟小天体的相对速度等于零。在这时候，甚至于可以用机械臂去推它一下，这个不是太难的事。两个速度都等于零，相对速度等于零的时候，这个推它并不是要千斤之力，推它一下轨道就变了。我说的是容易，但人类还没有这样的实践，科学还没有这样的实践，因此还有五十年的预警期。

    到现在为止科学家已经发现有危险的近地小行星有四个，根据中国天文学家对四个小行星的观测，根据轨道的计算和轨道演变的精确测定，五千年之内保平安。但是并没有说没有第五个、第六个，因此要勤于观察。你得尽职尽责地去发现小行星，找出小行星中的近地小行星。然后跟踪观察来研究它的轨道，这就是天文学家今天的职责，我的报告完了，谢谢大家！

    （来源：cctv-10《百家讲坛》栏目）

    （编辑：兰华